金属粉末注射成型技术
2024年金属粉末注射成型(MIM)市场前景分析
金属粉末注射成型(MIM)市场前景分析概述金属粉末注射成型（Metal Injection Molding，简称MIM）是一种通过将金属粉末与聚合物混合，并注射到模具中形成所需形状的金属件的制造工艺。
MIM技术结合了传统的塑料注射成型和金属粉末冶金加工的优势，可以用于生产复杂形状和高精度的金属零件。
本文将对金属粉末注射成型市场的前景进行分析。
市场规模随着制造业的迅猛发展和对高质量金属零件的需求增加，金属粉末注射成型市场正在快速扩大。
根据市场研究公司的数据，2019年全球金属粉末注射成型市场规模达到XX亿美元，预计到2026年将达到XX亿美元。
北美和欧洲是金属粉末注射成型市场的主要地区，但亚太地区的市场份额正在快速增长。
主要应用领域金属粉末注射成型技术在各个行业中得到广泛应用。
其中，汽车工业是金属粉末注射成型市场的主要驱动因素之一。
MIM技术可以用于生产汽车零部件，如发动机组件、传动系统零件和底盘部件等。
此外，电子行业也是金属粉末注射成型的重要市场，用于生产各种电子设备中的金属连接器、传感器和高精密零件。
医疗行业也是金属粉末注射成型的潜在市场，因为MIM零件可以用于生产人工关节、牙科设备和外科手术工具等。
优势和挑战金属粉末注射成型技术具有许多优势。
首先，MIM技术能够生产复杂形状和高精度的金属零件，与传统的加工方法相比具有成本优势。
其次，MIM技术可以在一次注射成型中完成多个零件的生产，提高了生产效率。
此外，金属粉末注射成型技术还可以实现材料的高度可控性，满足客户对材料性能的特殊要求。
然而，金属粉末注射成型技术还面临一些挑战。
首先，MIM设备和模具的投资成本相对较高，对小型企业来说可能是一个限制因素。
其次，金属粉末注射成型过程相对较复杂，需要专业的工艺控制和技术人员的支持。
最后，对于一些大型和厚壁零件的生产，金属粉末注射成型技术可能无法满足要求，需要采用其他加工方法。
发展趋势金属粉末注射成型市场在未来几年有望继续保持较快的增长势头。
金属粉末的注射成型
具有极高的表面积和活性，能够提高 材料的力学性能和电磁性能，为金属 粉末注射成型的发展提供了新的方向 。
材料性能与成型工艺的关系
1 2 3
流动性
金属粉末的流动性直接影响注射成型的充模能力 和制件质量，流动性好的粉末有利于提高制件的 光洁度和尺寸精度。
压缩性
金属粉末的压缩性决定了其在模具内的填充密度 和制件的致密度，压缩性好的粉末能够提高制件 的机械性能。
医疗器械领域
制造个性化医疗器械和植入物，满足医疗行业对个性化、高性能 和高安全性的需求。
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注射成型操作
将混合料加热至流动状态，注入 模具中，在压力和温度的作用下， 混合料填充模具并硬化定型。
后处理
脱脂
烧结
通过加热或化学方法将粘结剂从金属粉末 中分解、去除，以获得纯净的金属制品。
将脱脂后的金属粉末制品在高温下进行烧 结，使金属粉末颗粒之间形成冶金结合， 提高制品的强度和性能。
热处理
表面处理
度和复杂度。
新型粘结剂的开发
02
研究新型粘结剂，以提高金属粉末的粘结效果，降低成型难度
和成本。
连续注射成型技术
03
开发连续注射成型技术，实现金属粉末的连续加工，提高生产
效率和降低能耗。
新材料的应用与开发
高性能金属粉末
研究开发高性能金属粉末，如钛合金、镍基高温 合金等，以满足高端制造业的需求。
复合材料的应用
详细描述
粉末流动性问题通常表现为注射压力不足、填充不均匀、成 型时间延长等。为了解决这一问题，可以采用改善粉末粒度 分布、降低粉末含水量和加入润滑剂等方法，以提高粉末的 流动性。
成型精度问题
金属粉末的注射成型课件
金属粉末的注射成型课件金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种用于生产精密金属部件的先进制造技术。
它将金属粉末与聚合物结合，经过注射成型、脱蜡、烧结等多个工序，最终得到具有复杂形状和精确尺寸的金属零件。
以下是针对MIM的课件，详细介绍了其工艺流程、材料选择、应用领域等相关内容。
一、MIM工艺流程1.原料配比：根据零件的要求和性能指标，选取合适的金属粉末和粘结剂进行混合。
2.注射成型：将混合物注入金属注射机中，通过高压注射技术将混合物注入模具中，形成绿体。
3.脱蜡：将绿体在特定温度下进行脱蜡处理，去除粘结剂，得到蜡模复制体。
4.烧结：将蜡模复制体放入高温炉中进行烧结，使金属粉末颗粒结合，形成致密的金属零件。
5.后处理：包括去除余蜡、表面处理、热处理等工序，以提高零件的强度和耐磨性。
6.检测和质量控制：对成品进行尺寸、力学性能、表面质量等方面的检测，确保产品质量。
二、MIM材料选择1.金属粉末：常见的金属粉末有不锈钢、低合金钢、铜合金、钛合金等。
根据零件的应用环境和要求，选择合适的金属材料。
2.粘结剂：粘结剂在成型过程中起到连接金属粉末的作用，通常选择热融性较好的有机聚合物作为粘结剂。
常用的粘结剂有石蜡、聚苯乙烯、聚乙烯等。
3.添加剂：为了改善金属粉末的流动性、可压性和烧结性能，常在原料中添加一定量的添加剂，如润滑剂、增塑剂等。
三、MIM应用领域1.电子通讯领域：MIM技术可制造微型模块、连接器和天线等小型结构件，提高电子产品的性能和可靠性。
2.汽车工业：MIM技术可制造汽车部件，如汽车发动机的传感器、变速器的齿轮、刹车系统的活塞等，提高汽车的性能和安全性。
3.医疗器械领域：MIM技术可制造医疗器械部件，如植入式人工关节、牙科器械等，具有高精度、复杂形状和生物相容性的特点。
4.工具制造领域：MIM技术可制造锥度齿轮、刀具、模具等精密工具，应用于航空航天、模具制造等领域。
金属注射成型简介
该工艺需要大量能源，如电和热能，能源消耗大且效率低。
废弃物排放
金属注射成型过程中会产生有害气体和废水，如未经处理直接排 放，会对环境造成严重破坏。
安全问题
高温环境
金属注射成型需要在高温环境下进行，操作人员可能面临烫伤风 险。
机械伤害
金属注射成型设备在运行过程中可能发生故障，导致机械伤害事故 。
04
金属注射成型的发展趋势和挑 战
技术发展趋势
智能化生产
随着工业4.0和智能制造的推进，金属 注射成型的生产过程将更加智能化， 实现自动化、数据驱动的生产决策。
增材制造集成
新型材料应用
新型金属材料和复合材料的开发与应 用，将拓展金属注射成型的领域和市 场。
金属注射成型将与增材制造技术结合 ，实现复杂结构的高效、精密成型。
金属注射成型简介
汇报人： 2024-01-06
目录
• 金属注射成型定义 • 金属注射成型的应用 • 金属注射成型的技术与设备 • 金属注射成型的发展趋势和挑
战
目录
• 金属注射成型与其他成型工艺 的比较
• 金属注射成型的环保与安全问 题
01
金属注射成型定义
金属注射成型的定义
金属注射成型是一种将金属粉末与有机粘结剂混合，通过注 射机注入模具中，经过加热、固化、脱脂和烧结等工艺过程 ，最终形成致密金属零件的成型技术。
研发环保型的金属注射成型工艺和材料，降低生产过程中的环境 污染。
高精度与高性能产品
通过工艺优化和技术创新，提高金属注射成型产品的精度和性能。
跨领域合作与创新
加强与其他制造领域的合作，共同推动金属注射成型技术的进步和 应用拓展。
05
金属注射成型与其他成型工艺 的比较
金属粉末注射成型技术规程
金属粉末注射成型技术规程金属粉末注射成型技术（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种将金属粉末与高分子粘结剂混合后制成有形状的注射成型过程。
该技术广泛应用于制造各种金属部件，具有高效、精准、成本低等优点。
以下是MIM技术的规程。
一、设备1.注射机：选用适合MIM工艺要求的注射机，能够控制注射压力、速度和温度等参数。
2.模具：要求模具精度高，制造工艺精良，能够满足零件的形状和尺寸要求。
3.烧结炉：要能够稳定地控制烧结温度和时间，进行高温处理。
4.喷砂机：用于去除成型后零件表面的粘结剂。
5.超声波清洗机：用于清洗成型后的零件表面和内部。
二、工艺流程1.原料制备：根据零件的要求，配制金属粉末和高分子粘结剂的比例，并进行混合，使粉末均匀分布。
2.注射成型：将混合好的金属粉末和高分子粘结剂放入注射机中，按照零件的形状和尺寸要求进行注射成型，控制好注射温度、压力和速度等参数。
3.脱模：将成型后的零件从模具中取出，清除表面的粘结剂，确保零件表面干净。
4.烧结处理：将成型后的零件放入烧结炉中，控制好烧结温度和时间，进行高温处理。
5.机械加工、表面处理：将烧结后的零件进行机械加工和表面处理，使零件达到要求的尺寸和表面粗糙度要求。
6.检验、包装：对成品进行检验，合格后进行包装。
三、质量控制1.原料质量控制：保证金属粉末和高分子粘结剂的质量符合规定要求，严格管控原料供应商。
2.工艺参数控制：精细控制注射温度、压力和速度等参数，保证零件的成型质量。
3.产品检验：对成品进行尺寸、外观等方面的检验，并严格把关。
4.持续改进：根据生产实际情况，不断优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。
四、安全生产1.操作人员应接受严格的培训和考核，熟练掌握操作技能和注意安全规定。
2.设备维护保养应按时按方法进行。
3.操作过程中，严格遵守操作规程和安全规定，确保人身和设备安全。
以上就是金属粉末注射成型技术规程，通过规范化的操作流程和严格的品质控制，可以达到生产出高品质、高精度的金属零件的目的。
金属粉末注射成型技术.
金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。
其基本工艺过程是:首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练,经制粒后在加热塑化状态下(~150℃用注射成型机注入模腔内固化成型,然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。
与传统工艺相比,MIM具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点,其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。
国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
MIM技术由美国加州Parmatech公司于1973年发明,八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术,并使其得到迅速推广,特别是在八十年代中期该技术实现产业化以来,更获得了突飞猛进的发展,产量每年都以惊人速度递增。
到目前为止,美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。
日本在竞争上十分积极,并且表现突出,许多大型株式会社均参与MIM工艺的推广应用,这些公司包括太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工-爱普生、大同特殊钢等。
目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司,其MIM产品的销售总值早已超过欧洲并直追美国。
MIM技术已成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域,是世界冶金行业的开拓性技术,代表着粉末冶金技术发展的主方向。
金属粉末注射成型技术是塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科渗透与交叉的产物,利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件,能够快速、准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件,是制造技术行业一次新的变革。
金属粉末注射成型工艺及研究进展
金属粉末注射成型工艺及研究进展金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding）是一种将金属粉末与有机增塑剂混合，并经过成型、脱脂与烧结等工艺步骤得到高密度的金属制品的先进制造技术。
自20世纪60年代开始发展以来，金属粉末注射成型技术在汽车、航空航天、医疗器械等领域得到了广泛应用。
本文将着重介绍金属粉末注射成型工艺的基本原理和研究进展。
一、基本原理金属粉末注射成型工艺主要包括以下几个步骤：原料制备、混合、注射成型、脱脂与烧结。
1. 原料制备在金属粉末注射成型过程中，合适的原料对成品制品的性能和质量起着决定性的作用。
通常，金属粉末的粒径要细小，分布要均匀，并具备良好的流动性。
为了提高金属粉末的流动性，往往需要通过表面处理、添加润滑剂等方法进行改性。
2. 混合在混合过程中，金属粉末与有机增塑剂按一定比例进行混合，并通过机械作用使其均匀分散。
混合的目的是为了使金属粉末与增塑剂形成均匀的糊状混合物，便于后续注射成型工艺的进行。
3. 注射成型注射成型是金属粉末注射成型工艺的核心步骤。
通过将混合物注射进注射机的模具腔中，并在一定的压力和温度下进行填充与压实，使其形成所需形状的绿体。
注射成型的优势在于可以制造出复杂且精密的金属件，且生产效率较高。
4. 脱脂与烧结脱脂与烧结是为了最终获得高密度的金属制品。
脱脂过程中，通过热处理将有机增塑剂从绿体中除去，获得无机绿体。
而烧结过程则是将无机绿体在高温下进行热处理，使金属粉末颗粒相互结合，形成致密的金属零件。
二、研究进展金属粉末注射成型技术在近年来获得了许多关注，在工艺、材料以及设备等方面取得了一系列的研究进展。
1. 工艺优化为了提高金属粉末注射成型工艺的效率和品质，研究者们进行了大量的工艺优化研究。
例如，通过调整注射成型参数、优化模具结构以及改变绿体预烧工艺等，可以有效改善成品的性能和质量。
2. 材料开发金属粉末注射成型所使用的金属粉末涉及多种材料，如不锈钢、钴基合金、铁基合金等。
金属粉末注射成型
案例四：电子产品制造
总结词
微型化、高精度、轻量化
详细描述
金属粉末注射成型在电子产品制造中发挥着重要作用，尤其 在微型化、高精度和轻量化方面具有显著优势。例如，用于 制造手机、平板电脑等消费电子产品的金属结构件和连接件 等。
05
结论
金属粉末注射成型的重要性和应用前景
金属粉末注射成型是一种重要的金属加 工技术，具有高精度、高效率、低成本 等优点，广泛应用于汽车、航空航天、
未来发展方向
新材料研究与应用
随着新材料技术的不断发展，未来将有更 多具有优异性能的金属粉末应用于金属粉
末注射成型工艺。Βιβλιοθήκη 环保与可持续发展随着环保意识的提高，未来金属粉末注射 成型将更加注重环保和可持续发展，减少
生产过程中的废弃物和能耗。
智能化与自动化
通过引入先进的传感器、控制系统和人工 智能技术，实现金属粉末注射成型的智能 化和自动化，提高生产效率和产品质量。
探索金属粉末注射成型与其他 先进制造技术的结合，实现优 势互补，提高整体制造水平。
ABCD
加强新材料的研发和应用， 以满足市场需求和推动产 业升级。
加强国际合作和技术交流，引 进先进技术和理念，推动金属 粉末注射成型技术的全球发展 。
THANK YOU
型产品。
1970年代
随着粘结剂喷射和脱脂技术的 发展，金属粉末注射成型技术
逐渐成熟。
1980年代至今
金属粉末注射成型技术不断发 展和完善，应用领域不断扩大
。
应用领域
电子通讯
如连接器、端子、 线圈架等；
医疗器械
如手术器械、牙科 器械等；
汽车零件
如发动机零件、变 速器零件、刹车系 统零件等；
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金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型技术(MetalPowderInjectionMolding，简称MIM)是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下(~150℃)用喷射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解的方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。
与传统工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。
因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。
美国加州Parmatech公司于1973年发明，八十年代初欧洲许多国家以及日本也都投入极大精力开始研究该技术，并得到迅速推广。
特别是八十年代中期，这项技术实现产业化以来更获得突飞猛进的发展，每年都以惊人的速度递增。
到目前为止，美国、西欧、日本等十多个国家和地区有一百多家公司从事该工艺技术的产品开发、研制与销售工作。
日本在竞争上十分积极，并且表现突出，许多大型株式会社均参与MIM工业的推广，这些公司包括有太平洋金属、三菱制钢、川崎制铁、神户制钢、住友矿山、精工--爱普生、大同特殊钢等。
目前日本有四十多家专业从事MIM产业的公司，其MIM工业产品的销售总值早已超过欧洲并直追美
国。
到目前为止，全球已有百余家公司从事该项技术的产品开发、研制与销售工作，MIM技术也因此成为新型制造业中最为活跃的前沿技术领域，被世界冶金行业的开拓性技术，代表着粉末冶金技术发展的主方向MIM技术。
金属粉末喷射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物，利用模具可喷射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。
该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。
工艺流程粘结剂→混炼→喷射成形→脱脂→烧结→后处理
粉末金属粉末
MIM工艺所用金属粉末颗粒尺寸一般在0.5~20μm；从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，易于成型和烧结。
而传统的粉末冶金工艺则采用大于40μm的较粗的粉末。
有机胶粘剂作用是粘接金属粉末颗粒，使混合料在喷射机料筒中加热具有流变性和润滑性，也就是说带动粉末流动的载体。
因此，粘接剂的选择是整个粉末的载体。
因此，粘拉选择是整个粉末喷射成型的关键。
对有机粘接剂要求：
1.用量少，用较少的粘接剂能使混合料产生较好的流变性；
2.不反应，在去除粘接剂的过程中与金属粉末不起任何化学反应；
3.易去除，在制品内不残留碳。
混料把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起，使各种原料成为喷射成型用混合料。
混合料的均匀程度直接影响其流动性，因而影响喷射成型工艺参数，以至最终材料的密度及其它性能。
喷射成形本步工艺过程与塑料喷射成型工艺过程在原理上是一致的，其设备条件也基本相同。
在喷射成型过程中，混合料在喷射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料，并在适当的喷射压力下注入模具中，成型出毛坯。
喷射成型的毛坯的微观上应均匀一致，从而使制品在烧结过程中均匀收缩。
萃取成型毛坯在烧结前必须去除毛坯内所含有的有机粘接剂，该过程称为萃取。
萃取工艺必须保证粘接剂从毛坯的不同部位沿着颗料之间的微小通道逐渐地排出，而不降低毛坯的强度。
粘结剂的排除速率一般遵循扩散方程。
烧结烧结能使多孔的脱脂毛坯收缩至密化成为具有一定组织和性能的制品。
尽管制品的性能与烧结前的许多工艺因素有关，但在许多情况下，烧结工艺对最终制品的金相组织和性能有着很大、甚至决定性的影响。
后处理对于尺寸要求较为精密的零件，需要进行必要的后处理。
这工序与常规金属制品的热处理工序相同。
MIM工艺的特点MIM工艺与其它加工工艺的对比
MIM使用的原料粉末粒径在2-15μm，而传统粉末冶金的原粉粉末粒径大多在50-100μm。
MIM工艺的成品密度高，原因是使用微细粉末。
MIM工艺具有传统粉末冶金工艺的优点，而形状上自由度高是传统粉末冶金所不能达到的。
传统粉末冶金限于模具的强度和填充密度，形状大多为二
维圆柱型.传统的精密铸造脱燥工艺为一种制作复杂形状产品极有效的技术，近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的成品，但是碍于陶心的强度，以及铸液的流动性的限制，该工艺仍有某些技术上的困难。
一般而言，此工艺制造大、中型零件较为合适，小型而复杂形状的零件则以MIM工艺较为合适。
比较项目制造工艺MIM工艺传统粉末冶金工艺粉末粒径(μm)2-1550-100相对密度(%)95-9880-85产品重量(g)小于或等于400克10-数百产品形状三维复杂形状二维简单形状机械性能优劣MIM制程和传统粉末冶金法的比较压铸工艺用在铝和锌合金等熔点低、铸液流动性良好的材料。
此工艺的产品因材料的限制，其强度、耐磨性、耐蚀性均有限度。